Это исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларации. Письменное информированное согласие было получено от всех участников, и с одобрения Совета организационного обзора в университете штата Пенсильвания (СИБ #809316, IRB # 815056) были приобретены образцы крови и лимфатических узлов. Все человеческие субъекты были взрослых. Образцов пуповинной крови были любезно предоставлены родов кафедры акушерства и гинекологии в Университете Томаса Джефферсона. Все образцы были обезличенных.
1. изоляция CD4 клеток+ T для анализа изображений
-
Размораживание 1 мл Алиготе, содержащие 107 замороженные периферической крови одноядерных клеток (получения) или лимфатических узлов мононуклеарных клеток (LNMCs) из собранных образцов. В стерильные капот добавьте талой клетки 9 мл RPMI, дополненная пенициллина/стрептомицина и глутамина.
- Центрифугировать клетки для 10 мин на 300 x g при 4 ° C, аспирационная супернатанта и Ресуспензируйте клетки в 5 мл дополнениями RPMI, содержащие 10% FBS (полный средний). Инкубировать клетки на ночь в инкубатор CO2 при 37 ° C.
- Следующий день, очищают CD4 клеток+ T негативные иммуномагнитная сортировки, используя набор коммерчески доступных согласно инструкции производителя.
- Чтобы измерить количество свежий очищенный CD4+ T клетки, смешать 5 мкл суспензии клеток с равным объемом раствора Трипановый синий. Загрузить Горяева с клетки Трипановый синий смеси и количество живых клеток внутри 5 секций Горяева.
- Возьмите среднего количества клеток и определить количество клеток в оригинальной суспензию клеток: количество клеток/1 мл = среднее количество x 2 x 10-4. Если общее количество изолированных клеток слишком мал, используют клетки как без подсчета.
- Центрифуга клетки на 300 x g 10 мин и Ресуспензируйте их в assay buffer (20 мм HEPES, рН 7,4, 137 мм NaCl, 2 мм Na2HPO4, 5 мм D-глюкозы, 5 мм KCl, 1 мм MgCl2, 2 мм CaCl2и 1% человеческого сывороточного альбумина) 105 < /C13 > клеток/50 мкл или меньше и сохранить клетки на 4 ° C (для 1-2 ч) до готовых к использованию в экспериментах.
- Утилизация всех биологических отходов согласно соответствующих институциональных руководящих принципов.
- При желании как популяции клеток управления, подготовить активированные CD8 Т-клетки из пуповинной крови КСДОР, место 107 клеток в полной среды в колбе культуры T25 покрыты смесь антител анти CD3 и анти CD28 на 10 мкг/мл и 1 мкг/мл 5 мл , соответственно.
- Следующий день, удалить активированный пуповинной крови клеток из колбы, мыть их 1 x со свежими завершить среднего и расширить клетки присутствии рекомбинантного ИЛ-2 (100 ед/мл) за 2 недели.
- Очищение крови шнура CD8+ T-клеток негативные иммуномагнитная сортировки с помощью коммерчески доступных комплекта согласно инструкции производителя. Подсчитать количество ячеек и обмена СМИ в Пробирной буфер, как описано в шагах 1.3-1.6 для LN и PB CD8+ T клетки.
2. компоненты для подготовки Вселенский липидных бислоев
- Подготовка 3 вида липосомы, как описано в других разделах5: (a) 0,4 мм DOPC (1,2-dioleoyl -sn- glycero-3-фосфохолин) липосомы, (b) 0,4 мм DOPC липосомы, содержащие 33 моль % собак-НТА (1,2-dioleoyl -sn- glycero - 3-[(N-(5- амино-1-carboxypentyl) хелатный иминодиацетатный кислота) succinyl] (соли аммония)) липиды, (c) 0,4 мм DOPC липосомы, содержащие 4 моль % Biotinyl-Cap-PE (1,2-dioleoyl -sn- glycero-3-фосфоэтаноламина - N-(Кап biotinyl) (натриевая соль)).
-
Готовят раствор 5% казеин как описано5.
- Растворяют 5 г порошка казеина в 100 мл ультрачистая вода и 350 мкл гидроксида натрия 10 М. Перемешать все на регулярные магнитную мешалку на медленной скорости согласно шкале доступен, при комнатной температуре на 2 часа и затем на ночь при 4 ° C. Отрегулируйте пэ-аш 7.3 и ультрацентрифугирования решение для 2 ч в 100,000 x g при 4 ° C. Фильтр супернатант с 0,22 мкм стерильным фильтром и хранить решение в аликвоты-80 ° c.
Предупреждение: раствор гидроксида натрия может вызвать химические ожоги и может побудить постоянную слепоту после контакта с глазами. Используйте резиновые перчатки, одежду и средства защиты глаз при обработке этого химического вещества или его решений.
-
Антитела анти CD3 этикетки с биотина производить моно bionylated молекулы антитела с ранее описанный подход8.
- Приготовляют раствор биотин-PEO4-ГСЗ в диметилсульфоксида (ДМСО) на 0,1 мг/мл. Мкл 3.7 биотин-PEO4-NHS решения 1 мг антител в 0,5 мл фосфат амортизированное saline (PBS) содержащий бикарбонат натрия 100 мм.
- Инкубируйте смесь для 2 ч при комнатной температуре. Приготовляют раствор эфира Alexa Fluor 488 ГСЗ в 10 мг/мл в ДМСО. Добавьте решение Эстер Alexa Fluor 488 NHS антитела, обозначены биотин-PEO4-NHS в десятикратного Молярная избыток.
- Инкубируйте смесь для 1 ч при комнатной температуре с медленно помешивая на регулярной магнитной мешалкой. Отдельный несвязанный краситель, используя размер-гель-проникающей хроматографии.
- Определение концентрации антитела путем измерения оптической плотности раствор антител на 280 Нм (280). Измерение оптической плотности обозначенные антитела на 577 Нм (577).
- Определите коэффициент краситель антитела, используя следующее уравнение:

Примечание: Найти дополнительные подробности в протоколе производителя.
-
Экспресс рекомбинантный растворимый белок ИКАМ-1 в системе выражения дрозофилы , как описано ранее,3,4,9,10.
- Клон, с cDNA кодирования, ectodomain ИКАМ-1 в выражение дрозофилы вектор ПЛТ/V5-его с индуцибельной металлотионеина промоутер для получения рекомбинантных белков, с его добавлением6 тег на конце C-терминала.
- Совместное transfect S2 клетки с результате содержащие плазмида ИКАМ-1 и вектора выражения G418. Выберите стабильный transfectants носители Шнейдера дрозофилы , дополненная 10% плода телячьей сыворотки (FCS) и 0,5 мг/мл G418 за 3 недели. Разверните клеток в сыворотке бесплатно Насекомое среднего и побудить выражение протеина с 0,5 мм CuSO4 для 3 d.
- Сосредоточиться на культуру супернатанта 10 x и dialyze против PBS через концентратор тангенциальном потоке как описано11.
- Применять концентрированные культуры супернатанта столбец, содержащий Sepharose с ковалентно иммобилизованных моноклональных антител анти ICAM-1 и элюировать привязанного ИКАМ-1 с буфером 50 мм глицин, pH 3.0. Немедленно нейтрализовать eluted ИКАМ-1 белок с буфером 2 М трис, рН 8.0.
- Dialyze eluted материал против PBS, рН 8.0 и добавить dialyzed материал для столбца содержащие Ni-НТА агарозы. Элюировать растворимых ИКАМ-1 с 200 мм имидазола, рН 8.0. Dialyze eluted материал против PBS буфер, рН 8.0.
- Метки очищенной ИКАМ-1 с Эстер Cy5 NHS согласно инструкции производителя.
Примечание: Лучший окончательный краситель белка соотношение составляет 1:1.
- Производят Fab фрагменты из антител анти CD107a, папаин пищеварения и очищения Fab фрагментов хромотографией ионного обмена, как описано выше3. Метка, Fab фрагменты с Эстер Alexa Fluor 568 NHS согласно инструкции производителя.
3. формирование бислоев стекла поддерживает планарные липидов
- Приготовляют раствор свежие кислой пираньи, смешивая 140 мл концентрированной серной кислоты и 60 мл 30% перекиси водорода. Мойте стекло coverslips для потока слайдов путем замачивания их в растворе кислоты Пиранья для 30 min. удерживать coverslip стекло пинцетом полипропиленовые ножничного типа.
Предупреждение: Пираньи решение является чрезвычайно сильный окислитель. Не забывайте носить защитные очки или защитные очки или анфас щит вместе с толстые резиновые перчатки во все времена при обработке решение. Работаете только с пиранья решения под вытяжного шкафа. Избегайте Отопление, транспортировки или покачивая его в любое время во время использования, как он может взорваться. Сбор отходов пираньи в стеклянной бутылке с отверстием, содержащих свинец. Обратитесь институциональные Комитета по безопасности о надлежащей утилизации отходов.
-
Полоскания мыть coverslips 7 x с ультрачистая вода последовательно перечислив их в стаканах, содержащие пресной воды. Набор, который мокрой coverslips сторону, чтобы остальные воды скатываются чистого стекла, оставляя сухой стекла.
- Кроме того Используйте наконечник пипетки придает вакуумный насос тщательно удалить оставшиеся капли воды из coverslips.
- В стерильные капот выполняют разведения различных липиды для получения липосом смесь для приготовления бислоев. Во-первых объединить 37 мкл DOPC липосом и 3 мкл Biotinyl-Cap-PE липосом. Во-вторых Смешайте 14 мкл DOPC липосом и 15 мкл собак-НТА липосом. В-третьих добавьте 1 мкл первый микс 29 мкл второй смеси для изготовления смеси окончательный липосом.
-
В стерильные капот настроить рабочую область с сухим coverslips рядом. Аликвота 2 мкл окончательного липосом смеси (см. шаг 3.3) точно в центре канала самоклеящиеся слайд. Сразу же и очень точно выровнять чистой и сухой coverslip с слайд и осторожно опустите coverslip на липкой стороне слайда.
- Если более чем один слайд, работаете на одном слайде в то время, так как липосом смесь быстро испаряется. Переверните слайд и использовать внешнее кольцо полипропиленовые ножничного типа щипцы для применения мягкое давление к периферической контакта coverslip с горкой, убедившись, что скольжения плотно подключен на слайд, чтобы не допустить утечки.
Примечание: Не нажимайте против каналы слайд чтобы избежать ломки или трещин coverslip.
- Переверните слайд снова и отметьте положение сформированных бислой, который выглядит как падение между coverslip и канала слайд, рисунок 4 точками с постоянным маркером вокруг бислой на стороне внешней слайд Ассамблеи.
- До первой инъекции жидкости в канал назначить один порт канала входного отверстия и другие, как порт выхода и поддерживать это обозначение на протяжении всего эксперимента.
- Чтобы избежать образования пузырьков, вставьте конец кончика пипетки непосредственно в порт вход канала. Медленно залейте 50 мкл теплой каналы слайда (по крайней мере комнатной температуре) аналитического буфера (см. шаг 1,5 для буфера композиции).
- Подготовьте раствор хлорида nickel(II) 0,5 М. Оттепель Алиготе 2 мл раствора казеина в водяной бане при 37 ° C за 30 минут и дополнить его с раствором хлорида никеля в конечной концентрации 200 мкм.
- Вымойте бислоев сначала инъекций 100 мкл раствора казеина в порту въезда канала и затем сразу удаляя 100 µL из порта выхода на слайде, закупорить. Блокировать бислоев с тем же решением путем инъекций 100 мкл раствора казеина в порт входа каждого канала и инкубации слайд для 45 мин при комнатной температуре.
- Оттепель аликвоты Cy5-ICAM-1-его6 и стрептавидина белков. Объединить белков в assay buffer конечная концентрация 2 мкг/мл каждый. Центрифуга решение для 30 мин на 20000 x g и 4 ° C для удаления любых агрегатов.
- Удалите остальные блокирования решения от порта выхода канала слайд, закупорить. Придать 100 мкл раствора, содержащего ИКАМ-1 и стрептавидина порту въезда.
- Инкубируйте слайд для 45 мин при комнатной температуре. Удалите излишки раствора белка из порта выхода. Вымойте бислой 2 x сначала инъекций 100 мкл аналитического буфера в порту въезда канала и затем немедленно удалить 100 µL из порта выхода.
- Разбавьте антитела анти CD3 Alexa-фтор-488-маркировку с Пробирной буфера до конечной концентрации 2 мкг/мл. Привнести 100 мкл раствор антител в порт въезда слайда и проинкубируйте 45 мин при комнатной температуре. Удалите излишки раствора белка из порта выхода. Вымойте бислой 2 x с 100 мкл аналитического буфера как шаг 3.11.
4. визуализация взаимодействия клеток T с планарной бислоя
-
Разогрейте сцену и цель микроскопом конфокальный или полного внутреннего отражения флуоресцирования (TIRF), до тех пор, пока температура является достижение равновесного уровня при 37 ° C. Настройка слайд с bilayer(s) на сцене с подогревом. Переместить сцену в соответствующей позиции согласно чернила марки и сосредоточиться на бислой, используя флуоресценции Cy помечены ИКАМ-1 молекул.
- Используйте 61 X цель для confocal микроскопа, или 100 X цель для TIRF микроскопа, с параметрами соответствующий фильтр.
-
Для гранул релиз изображений на TIRF микроскопии, добавить Alexa-фтор-568-помечены анти CD107a антитела Fab фрагментов в суспензию клеток в конечной концентрации 4 мкг/мл до инъекции клеток в порты входа.
- Ресуспензируйте подготовленный CD4+ T клетки изолированы от LN или PB или шнура крови и вставляют 50 мкл суспензии клеток входного отверстия канала слайд, содержащий бислоя.
- Выберите нужное количество полей и записи изображения каждого поля 1 x каждые 2 мин за 30 мин после инъекции.
- Эксплуатировать ярко поле, отраженного света и флуоресцентные каналов (Alexa 488 и Cy5) конфокального микроскопа для получения изображения. Используйте режим TIRF Alexa-фтор-488 и Alexa-фтор-568 флуоресценции и widefield для флуоресценции Cy5, а светлые области изображения, TIRF микроскопа.
5. анализ
- Анализ полученных изображений, с помощью соответствующего программного обеспечения. Наблюдать за морфологии клеток в передаваемых легкие образы и исключить кластерного и видимые повреждения или apoptotic клетки из анализа. Включите в анализ только те ячейки, которые плодотворно взаимодействовать с поверхностью бислой (то есть, клетки накапливают флуоресценции Alexa-фтор-488 (антитела анти CD3) в интерфейсе).
- Определите размер области адгезии клеток в 20 мин после начала взаимодействия клеток бислоя.
Примечание: Адгезии область является темной разработан в интерфейсе ячейки бислой на вмешательство отражение микроскопии (IRM) изображения.
- Наблюдать за любое накопление флуоресценции Cy5-ICAM-1 и формирование перекрестка Кольцевой молекулами сегрегированных Cy-ICAM-1 на клетки бислой интерфейс. Если накопленная ИКАМ-1 молекулы сформировали кольцо Джанкшен адгезии на по крайней мере два последовательных изображений, назначить такие клетки клетки, развитие периферийных супрамолекулярные активации кластера (pSMAC)12.
- Оцените релиз гранул путем измерения интенсивности флуоресценции Alexa-фтор-568 в интерфейсе Т клеток бислой флуоресценции фон за пределами области контакта в непосредственной близости к ячейке. Назначьте клетки с соотношением Alexa-фтор-568 сигнала к фон по меньшей мере 1,3 degranulating клетки.